JPS6186162A - Method and device for acoustically detecting contact betweencutting tool and work - Google Patents

Method and device for acoustically detecting contact betweencutting tool and work

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JPS6186162A
JPS6186162A JP60184322A JP18432285A JPS6186162A JP S6186162 A JPS6186162 A JP S6186162A JP 60184322 A JP60184322 A JP 60184322A JP 18432285 A JP18432285 A JP 18432285A JP S6186162 A JPS6186162 A JP S6186162A
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Japan
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tool
signal
contact
samples
threshold
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ミインヤン・リー
ジエームス・フレデリツク・ベダード
ステイーブン・ロバート・ハヤシ
ウイリアム・ステフアン・イエラズニス
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    • GPHYSICS
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    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/37Measurements
    • G05B2219/37351Detect vibration, ultrasound

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 発  明  の  背  景 この発明は工作鍬械の監視装置、並びに工作物の寸法を
オンラインで測定する為に、工作物に対する初期接触を
検出する為、切削工具の振動を感知1”る方法に関する
[Detailed Description of the Invention] Background of the Invention The present invention is a monitoring device for a machine hoeing machine, and a monitoring device for measuring the vibration of a cutting tool in order to detect the initial contact with the workpiece in order to measure the dimensions of the workpiece online. It relates to a method of sensing.

航空機用エンジンの部品の様な複雑な金属部品を機械加
工する場合、観械加工過程の間に100回近くまで、各
々の部品の寸法を検査しなければならないことがある。
When machining complex metal parts, such as aircraft engine parts, the dimensions of each part may have to be inspected up to 100 times during the visual machining process.

この検査の為に要する時間が全体の機械加工時間のかな
りの割合を占め、この為、機械加工過程の生産性に大き
な影響を持つ。
The time required for this inspection occupies a considerable proportion of the entire machining time, and therefore has a large impact on the productivity of the machining process.

■貝自体を部品の寸法を測る為に使う融通性のある方法
は、この作用に専用になる時間を短縮し、生産性を高め
る。工具は、精密に工作物の表面でその前進を停止しな
いと、部品を損傷する倶れがあるから、工具接触感知装
置は非常に感度が高く■つ非常に高速でなければならな
い。
■The flexible method of using the shell itself to measure the dimensions of parts reduces the time devoted to this function and increases productivity. The tool contact sensing device must be very sensitive and very fast because the tool must stop its advancement precisely at the workpiece surface or it may damage the part.

部品の寸法を測定するオフライン及びオンラインの相異
なる多数の方法が開発され又は提案されている。オンラ
インの方法としては、レーザ干渉計及び後退可能な接触
トリガ・プローブがある。
A number of different off-line and on-line methods of measuring the dimensions of parts have been developed or proposed. On-line methods include laser interferometers and retractable touch trigger probes.

■貝自体を使って、工具の振動を感知することにより、
工具と工作物の接触を検出する技術が米国特許第4.4
28.055号に記載されている。
■By sensing the vibration of the tool using the shell itself,
U.S. Patent No. 4.4 technology for detecting contact between tool and workpiece
28.055.

この発明は上記並びにその他の従来の装置の改良であっ
て、虚偽の警報を少なくすると共に、感度を一層高くす
る。
The present invention is an improvement over these and other prior art devices that reduces false alarms and provides greater sensitivity.

工具が工作物を汚す慣れがある前に、前進する切削工具
と工作物の表面との初期接触を検出する為には、工具接
触検出器は、軽い擦れ合い接触によって発生される非常
に小さい振動信号を検出しなければならない。虚偽の警
報を避ける為、工具接触感知装置は他の全ての信号を無
視し又は排除しなければならない。現場試験によると、
接触試験の際、成る旋盤の動作によって、普通は低い振
動周波数の機械の雑音源を周波数領域で弁別しているに
もか)わらず、軽い擦れ合い接触の信号の振幅の”10
0倍又はそれ以上を越える振幅を持つスパイク状雑音が
発生されることが判った。問題は、この様な振幅の大き
い、持続時間の小さい雑音パルスを排除しながら、振幅
の小さい、連続的な軽い擦れ合い接触の信号を即座に検
出することである。
To detect initial contact between an advancing cutting tool and a workpiece surface before the tool has become used to contaminating the workpiece, tool contact detectors detect very small vibrations generated by light rubbing contact. A signal must be detected. To avoid false alarms, the tool contact sensing device must ignore or reject all other signals. According to field tests,
During a contact test, the amplitude of the signal of a light rubbing contact can be reduced by 10% due to the operation of the lathe, although the noise source of the machine, which normally has low vibrational frequencies, is discriminated in the frequency domain.
It has been found that spike-like noises with amplitudes exceeding 0 times or more are generated. The problem is to immediately detect low amplitude, continuous light rubbing contact signals while rejecting such high amplitude, short duration noise pulses.

、  明  の  要  約 この発明の目的は、切削工具をプローブとして使わない
同等の装置よりも、必要とする遅延が短く、多くの競合
する装置よりも実施する為のコストが安い工具接触検出
装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a tool contact detection system that requires less delay than comparable systems that do not use the cutting tool as a probe, and that is less costly to implement than many competing systems. It is to provide.

別の目的は、大抵の旋盤及び工作機械設備で、適切な感
度を持つと共に虚偽の警報にねずらりされない改良され
た■貝接触検出器を提供することである。
Another object is to provide an improved shell contact detector that has adequate sensitivity and is not susceptible to false alarms for most lathe and machine tool equipment.

別の目的は、音響式1具破損検出器と容易に一体化して
、工具破損兼工具接触検出装置にすることの出来る監視
装置を提供することである。
Another object is to provide a monitoring device that can be easily integrated with an acoustic single tool breakage detector to form a tool breakage and tool contact detection device.

共振周波数の前後の振動周波数に対重る感度が最も大き
い加速度計の様な振動センサを工作機械に配置して、工
具と工作物の界面に於ける振動を感知する。アナログ予
備処理装置が、振動周波数が一層低い礪械雑音を弁別す
る為に、この振動信号を高域通過ろ波して増幅する手段
と、信号を整流し且つ低域通過ろ波して、共振周波数を
中心とする帯域内のエネルギを検出する手段とを有する
A vibration sensor such as an accelerometer, which is most sensitive to vibration frequencies around the resonance frequency, is placed on the machine tool to sense vibrations at the interface between the tool and the workpiece. An analog pre-processor includes means for high-pass filtering and amplifying the vibration signal to discriminate mechanical noise with lower vibration frequencies, and means for rectifying and low-pass filtering the signal to identify resonance. and means for detecting energy within a band centered on the frequency.

低域通過ろ波器のカットオフ周波数は、この後の標本化
動作によるエイリアシング(ailiasin(1)を
防止する為に、500Hzより低い。アナログ予備処理
装置の単一極性の出力信号を標本化し、サンプルをディ
ジタル形式に変換し、ディジタル回路によって解析する
。このディジタル回路はプログラム可能な汎用;1棹機
であってよい。工具と工作物が接触しない状態で工作機
械が運転することによって発生される連続的なトラバー
ス(traverse)Xtffi信号レベルより成る
最小限の倍数だけ高い既知の振幅の閾値レベルと、こと
ごとくのサンプルとを比較し、振幅閾値より高い少なく
とも1つの1サンプルが検出された後、工具の前進を停
止する為に工作機械の制御部に送られる工具接触警報信
号を直ちに発生する手段を設ける。
The cutoff frequency of the low-pass filter is lower than 500 Hz to prevent aliasing due to subsequent sampling operations.The unipolar output signal of the analog preprocessor is sampled, The sample is converted to digital form and analyzed by a digital circuit. This digital circuit is programmable and general purpose; it can be a machine. Generated by the operation of the machine tool without contact between the tool and the workpiece. The tool compares every sample with a known amplitude threshold level that is a minimum multiple of successive traverse Xtffi signal levels and detects at least one sample above the amplitude threshold. Means is provided for immediately generating a tool contact alarm signal sent to the control of the machine tool to stop the advance of the tool.

好ましい実施例では、振幅閾値より高い1つの勺ンプル
が検出された後、有効な工具の接触を確認すると共に、
虚偽の警報を防止する為に接触前のスパイク状雑音パル
スを無視するパターン認識論理回路を設ける。工具接触
善報は、振幅の大きい雑音パルスの既知の最大の持続時
間より長い期間だけ理延させられる。1つの方法は、各
々のサンプルを処理し、予め設定された確認期間の間、
振幅閾値より高いサンプルの数又は振幅閾値より低いサ
ンプルの数を計数することである。確認期間が終る前に
振幅聞直より高いサンプルの数が予め設定された数に達
した時、或いは振幅同値より低いサンプルを計数する場
合には、確認期間の終りまでにサンプルの数が予め設定
した数に達しない時、接触警報が発生される。増数/減
数計数器を用いる別の方法は、゛振幅閾値より高いサン
プルに応じてカウントを増致し、振幅閾値より低いサン
プルに応じてカウントを減数しく或いはその逆に動作し
)、1番目の予定数の過剰サンプルが検出された時に警
報を出す。
In a preferred embodiment, after a single pull above an amplitude threshold is detected, valid tool contact is confirmed and;
Pattern recognition logic is provided to ignore spike-like noise pulses prior to contact to prevent false alarms. Good tool contact is delayed for a period longer than the maximum known duration of the high amplitude noise pulse. One method is to process each sample for a preset confirmation period.
counting the number of samples above the amplitude threshold or the number of samples below the amplitude threshold. When the number of samples higher than the amplitude measurement reaches a preset number before the end of the verification period, or when counting samples lower than the amplitude equivalent, the number of samples by the end of the verification period reaches the preset number. When the specified number is not reached, a contact alarm will be generated. Another way to use an increment/decrement counter is to operate by ``increasing the count in response to samples above the amplitude threshold and decrementing the count in response to samples below the amplitude threshold, or vice versa''; An alarm is issued when an excess of the scheduled number of samples is detected.

発明の詳細な説明 ■只の接触を検出づる為の振動センサの取付は場所は、
監視しようとする各々の工作機械に対して個別に決定さ
れる。この工作1械監視装置が作用し得る旋盤は広範囲
に種々のものがある。水平主軸を持つ旋盤並びに垂直主
軸を持つ旋盤がある。
Detailed Description of the Invention ■The location for installing the vibration sensor to detect simple contact is
It is determined individually for each machine tool to be monitored. There is a wide variety of lathes on which this machine tool monitoring system can operate. There are lathes with a horizontal spindle and lathes with a vertical spindle.

成る旋盤は1個の工具ホルダ取付は位置しか持たないが
、伯の旋盤は幾つもの位置を持ち、後者の場合、幾つか
の工具ホルダ位置がタレットの周辺に分布していて、こ
のタレットを回転して、オペレータが選択した任意の工
具を切削位置に持って来ることが出来る様になっている
。成る旋盤は自動工具交換装置の様な補助動力装置を取
付けることがある。この監視装置は、フライス盤、マシ
ニング・センタ及びドリルの様な他の形式の工作機械に
も応用することが出来る。      9工作機械のセ
ンサ取付は位置を選択し且つ評価する場合、その兼合い
をとらなければならない様な、場合によって相反する多
数の目的がある。それらの例を挙げると、第1に、工具
接触信号情報を含む振動信号の帯域の音響的な結合であ
る。こういう信号は切削工具JIII着体と工作物との
間の界面又はその近くで発生される。それを検出する前
に、それをセンサの場所へ伝搬させなければならない。
The lathes of the above have only one tool holder mounting position, but the Haku lathes have many positions, and in the latter case, several tool holder positions are distributed around the turret, and the turret is rotated. This allows the operator to bring any tool selected by the operator to the cutting position. The lathe may be equipped with auxiliary power equipment such as an automatic tool changer. This monitoring device can also be applied to other types of machine tools such as milling machines, machining centers and drills. 9 Machine tool sensor mounting has a number of sometimes conflicting objectives that must be balanced when selecting and evaluating locations. Examples include, firstly, acoustic coupling of vibration signal bands containing tool contact signal information. These signals are generated at or near the interface between the cutting tool JIII mass and the workpiece. Before it can be detected, it must be propagated to the sensor location.

伝搬通路での減衰及び歪みは通路の距離及び形状の関数
であり、特に信号源とセンサの間の機械的な界面の数の
関数である。第2に、スプリアス信号源の場所である。
Attenuation and distortion in the propagation path are a function of the distance and shape of the path, and in particular the number of mechanical interfaces between the signal source and the sensor. Second is the location of the spurious signal source.

スプリアス信号源は所望の信号源の近くにあることがあ
り、同じ通路又は同様な通路を介してセンサに達する。
The spurious signal source may be close to the desired signal source and reach the sensor via the same or similar path.

然し、任意の所定の機械で、流体圧弁、軸受及び補助装
置の様なスプリアス信号源は、特定のセンサの取付け位
置への伝搬通路に対して幾分好ましい別の場所にある。
However, in any given machine, sources of spurious signals such as hydraulic valves, bearings, and auxiliary equipment are located at other locations that are more or less favorable to the propagation path to a particular sensor mounting location.

センサは、所望の信号源に対するその音響的な結合が比
較的良好であって、主要な干渉源すなわちスプリアス信
号源に対する音響的な結合が比較的よくない所に取付け
ることが望ましい。
It is desirable to mount the sensor where its acoustic coupling to the desired signal source is relatively good and its acoustic coupling to the primary interference or spurious signal source is relatively poor.

第3に、センサ及びそのケーブルの物理的な保護である
。音響的な結合の観点から見た最もよいセンサの場所は
、恐らく■具挿着体の刃先の近くの工具ホルダ上である
。然し、この取付は位置では、センサ、そのケーブル及
びケーブル・コレクタは、力、温度及び切削用流体の汚
染の点で、物理的に極めて悪い環境にざらされる。第4
に、センサ並びにセンサ信号処理チャンネルを最小限に
することである。幾つかのホルダ取付は位置を持つ機械
では、センサを工具ホルダに取付けるという決定は、各
々の工具ホルダ取付は位置に対してそれぞれセンサ及び
信号処理チャンネルを設けることを意味する。これは非
常に望ましくない。第5に、利用し得る物理的な場所が
、機械毎に大幅に変化することである。この発明のセン
サ並びに一体化した電子パッケージは、物理的に非常に
小さく、この為利用し得る取付は場所の選択が大きくな
る。
Third is the physical protection of the sensor and its cable. The best sensor location from an acoustic coupling standpoint is probably on the tool holder near the cutting edge of the tool insert. However, in this mounting location, the sensor, its cable and cable collector are exposed to an extremely hostile physical environment in terms of force, temperature and cutting fluid contamination. Fourth
The second goal is to minimize the number of sensors and sensor signal processing channels. In machines where several holder mounts have positions, the decision to mount the sensor on the tool holder means that each tool holder mount provides a respective sensor and signal processing channel for the position. This is highly undesirable. Fifth, the available physical space varies widely from machine to machine. The sensor of the present invention, as well as the integrated electronics package, is physically very small, which makes the available mounting locations highly selective.

第1図(よ機械のフレーム10、主軸11、チャック1
2)工作物14を保持する治具13及びNO制御部15
を持つ横形タレット旋盤の一部分の略図である。回転可
能な工具タレット16が工具ホルダ及び挿着体18を支
持する幾つかの工具柱17を持っている。タレット16
が、2つの横スライド20に沿って移動するタレット台
19に支持されている。
Figure 1 (Machine frame 10, main shaft 11, chuck 1
2) Jig 13 that holds the workpiece 14 and NO control section 15
1 is a schematic diagram of a portion of a horizontal turret lathe with a A rotatable tool turret 16 has several tool posts 17 supporting tool holders and inserts 18. Turret 16
is supported by a turret stand 19 that moves along two lateral slides 20.

広帯域加速度計の様な振動センサ21がタレット16に
取付けられる。この為、1個の取付は位置にある1個の
センサが、オペレータにより切削動作の為に選択した任
意の工具ホルダ位置を監視することが出来る。この取付
は位置は普通は信号とスプリアス信号(雑音)との比が
満足し得るものになる。タレットは回転可能であり、多
くの機械では、一方向にだけ回転するので、センサは簡
単なケーブルによって不動の信号処理回路に電気的に接
続することが出来ない。回転形電気結合部22がセンサ
から出力された電気信号を伝送する1つの方法である。
A vibration sensor 21, such as a broadband accelerometer, is mounted on the turret 16. Thus, one sensor in one mounting position can monitor any tool holder position selected by the operator for a cutting operation. This mounting is usually located such that the signal to spurious signal (noise) ratio is satisfactory. Since the turret is rotatable, and in many machines only rotates in one direction, the sensor cannot be electrically connected to stationary signal processing circuitry by a simple cable. Rotary electrical coupling 22 is one method of transmitting electrical signals output from the sensor.

随意選択により、振動レンサ23が横スライドに取付け
られる。この場合、試験によると、成る旋盤では良好な
動作が得られることが判った。センサをタレットから離
して取付けることが出来るかどうかは、監視する各々の
機械で実験的に決定しなければならないことである。
Optionally, a vibration sensor 23 is attached to the transverse slide. In this case, tests have shown that good operation is obtained with the lathe consisting of: Whether the sensor can be mounted away from the turret is something that must be determined experimentally for each machine being monitored.

竪形タレット旋盤が第2図に示されており、振動センサ
の適当な2つの取付は位置が示されている。IM械のフ
レーム24、チtシック25、工作物保持治具26、工
作物27、横スライド28、垂直スライド29、回転可
能な工具タレット30、工具柱31、及び工具ホルダ及
び切削挿着体32が示されている(数値制御装置は示し
てない)。
A vertical turret lathe is shown in FIG. 2, and two suitable mountings of vibration sensors are shown in position. The frame 24 of the IM machine, the tick 25, the workpiece holding jig 26, the workpiece 27, the horizontal slide 28, the vertical slide 29, the rotatable tool turret 30, the tool column 31, and the tool holder and cutting insert 32 is shown (numerical controller not shown).

タレットに取付けられたセンサ33によって発生された
振動信号が回転形電気結合部34を介して工具接触検出
回路に伝送される。別の取付は位置は、工作機械の1つ
の工具スライドである。センサ35が垂直スライド29
と音響的に良好な接触をしている。
A vibration signal generated by a sensor 33 mounted on the turret is transmitted via a rotary electrical coupling 34 to a tool contact detection circuit. Another mounting location is on one tool slide of a machine tool. Sensor 35 is vertical slide 29
and is in good acoustic contact.

工具接触検出装置の主な特徴が第3図に示されている。The main features of the tool contact detection device are shown in FIG.

Cレザ36は広帯域加速度計であって、これは非常に低
い周波数から、例えば40KHzまたはそれより高い共
振周波数の直ぐ下まで、平坦な応答特性を持っている。
The C laser 36 is a broadband accelerometer that has a flat response from very low frequencies to just below the resonant frequency, eg, 40 KHz or higher.

この共振を軽く減衰させ、この為センサはその共振周波
数から数キロヘルツ以内の振動周波数に対する感度が最
も高く、共振周波数よりずっと高い振動周波数に対して
は、感度が急速に低下する。この様な高周波数振動セン
サの1つがビブラメトリックス社(V 1bra−Mc
trics、  I nc、 )の商品名VM1018
加速度計である。1作物の寸法を検査する作業の間、工
具ホルダ及び切削挿着体18(第1図)を工作物14に
向けて急速に移動し、その後接触が起るまで、約1イン
チ/分の速度に減速する。工具と工作物が接触しない時
の工作機械の普通の運転によって発生される背景雑音で
ある連続的なトラバース雑音が感知される。工作機械に
よっては、持続時間が短いが、振幅の大きいスパイク状
雑音が出ることがあり、また工作機械によっては比較的
静かであって、この様な雑音パルスを発生しないものも
ある。ゆっくりと前進する工具挿着体が初めて工作物と
接触する時、振動レベルに突然の略連続的な増加がある
。こういう振動を加速度計で感知して、電気信号に変換
する。
This resonance is lightly damped, so that the sensor is most sensitive to vibrational frequencies within a few kilohertz of its resonant frequency, and becomes less sensitive rapidly to vibrational frequencies much higher than the resonant frequency. One such high-frequency vibration sensor is Vibrametrics (V 1bra-Mc
trics, Inc.) product name VM1018
It is an accelerometer. 1. During a crop size inspection operation, the tool holder and cutting insert 18 (FIG. 1) are moved rapidly toward the workpiece 14 at a rate of approximately 1 inch per minute until contact occurs. to slow down. Continuous traverse noise is sensed, which is the background noise generated by normal operation of the machine tool when the tool and workpiece are not in contact. Some machine tools may produce short-duration, high-amplitude spike-like noises, while others are relatively quiet and do not produce such noise pulses. When the slowly advancing tool insert first contacts the workpiece, there is a sudden and nearly continuous increase in vibration level. These vibrations are detected by an accelerometer and converted into electrical signals.

振動信号が高域通過が波器37でろ波される。The high-pass vibration signal is filtered by a wave filter 37 .

この子波器のカットオフ周波数はセンサの共振周波数よ
り若干低くなっていて、比較的低い周波数に集中する傾
向のある、振幅の大きい機械の雑音を弁別する。共振形
加速度計と^域通過−波器の組合せが、加速度計の共振
周波数の近辺の約20KH2の帯域内にある周波数を持
つ振動信号に対して帯域−波作用を生ずる。高域通過−
波器は、センサからの弱い工具接触信号を、装置の後続
の整流器段で必要とされる様なレベルまで高める為に、
約60又は70dbの高い利得を持っている。
The cutoff frequency of this wavelet is slightly lower than the sensor's resonant frequency to discriminate high amplitude mechanical noise that tends to be concentrated at relatively low frequencies. The combination of a resonant accelerometer and a bandpass-wave device produces a band-wave effect on vibration signals having frequencies within a band of about 20 KH2 around the accelerometer's resonant frequency. High pass-
The rectifier is used to boost the weak tool contact signal from the sensor to the level required by the subsequent rectifier stage of the machine.
It has a high gain of about 60 or 70db.

両波整流器と低域通過か波器の組合せが両波エネルギ検
出器38として作用しく一波作用が真実の包絡線検波に
とっては強すぎる)、両極性のセンサ信号を単一極性の
「包絡線」信号に変換する。
The combination of a double-wave rectifier and a low-pass waveform detector acts as a double-wave energy detector 38 (the single-wave action is too strong for true envelope detection), converting the bipolar sensor signal into a single-polar "envelope" signal. ” into a signal.

低域通過ろ波器のカットオフ周波数は典型的には500
 Hzであって、標本化周波数が1KH2のナイキスト
周波数より十分高い限り、この後の標本化動作から生ず
るエイリアシングを防止する。
The cutoff frequency of a low pass filter is typically 500
Hz, which prevents aliasing from subsequent sampling operations as long as the sampling frequency is sufficiently higher than the Nyquist frequency of 1KH2.

この為、標本化期間は、アナログ信号のサンプルの間に
、信号の必要なディジタル解析を行なう位に十分長くす
ることが出来る。実際、低域通過ろ波器のカットオフ周
波数は100H2という様に低くすることが出来る。ア
ナログ予備処理装置の出力に出る単一極性の信号が第3
図に示されている。低い連続的なトラバース雑音信号が
39に示されており、振幅が大きい雑音スパイクが40
に示されており、徐々に上昇する工具接触信号が41に
示されている。前に述べた様に、旋盤及び工作機械によ
っては、この様な雑音スパイクを持たない接触前の振動
信号を持っている。
Thus, the sampling period can be long enough to perform the necessary digital analysis of the signal between samples of the analog signal. In fact, the cutoff frequency of a low pass filter can be as low as 100H2. The unipolar signal at the output of the analog preprocessor is the third
As shown in the figure. A low continuous traverse noise signal is shown at 39, and a large amplitude noise spike is shown at 40.
, and a gradually increasing tool contact signal is shown at 41. As previously mentioned, some lathes and machine tools have pre-contact vibration signals that do not have such noise spikes.

アナログ信号処理による出力を標本化器42で抽出した
信号サンプルが、アナログ・ディジタル変換′a43に
よってディジタル形式に変換され、ディジタル回路44
によって更に処理され且つ解析される。ディジタル回路
44はブOグラム可能な汎用計口践にすることが出来る
。ディジタル回路は工具接触事象に関連した信号パター
ンを認識して、所定の接触検出の判断基準を充たす時、
接触警報信号を発生する。この信号が工作機械の制御部
45に送られ、−この制御部が工具の前進を停止し、出
発基準位置から工作物の表面までの工具の行程を測定す
る。部品寸法計算機及び表示装置46がこの情報を部品
寸法に変換し、結果を表示する。
A signal sample extracted by the sampler 42 from the output from analog signal processing is converted into a digital format by an analog-to-digital converter 'a43, and then sent to a digital circuit 44.
further processed and analyzed by. The digital circuit 44 can be a programmable general-purpose implementation. The digital circuitry recognizes signal patterns associated with tool contact events and, when predetermined contact detection criteria are met,
Generates a contact alarm signal. This signal is sent to the control 45 of the machine tool, which stops the advance of the tool and measures its travel from the starting reference position to the surface of the workpiece. A part size calculator and display 46 converts this information into part dimensions and displays the results.

工具接触検出装置は、雑音スパイクが存在しても、それ
を無視し、工具が最初に工作物に接触してから数ミリ秒
後に警報を発する。雑音スパイクによって発生される様
な虚偽の警報が防止される。
Tool contact detection devices ignore noise spikes, even if they are present, and issue an alarm several milliseconds after the tool first contacts the workpiece. False alarms, such as those caused by noise spikes, are prevented.

第4図は、工具接触検出装置が、工具接触信号を検出し
ながら、雑音スパイクを排除することが出来る様にする
1つの方法、即ち′引外しく tril))及び工具接
触確認検出方法を例示している。振幅閾値レベル47を
選択して予め設定し、これは工具と工作物が接触しない
状態の工作機械の運転によって発生される連続的なトラ
バース雑音信号のピークに対して成る最小限の倍数、例
えば2倍乃至3倍高い所にする。希望によっては、振幅
閾値レベルは工・作機械の運転の雑音レベルの変化に追
従させることが出来る。雑音スパイク40が振幅閾値と
交差する時、それが検出されて、検出器を引外す。アル
ゴリズムが、雑音パルスの既知の最大の持続時間よりも
若干長く設定された確認期間に入る。この確認期間の間
、アルゴリズムは振幅閾値より高い信号サンプルを連続
的に検査する。確認期間の間に、こういうサンプルが予
め設定された数Nより少ない数しか検出されないと、雑
音パルスは虚偽の接触信号として排除され又は捨てられ
る。信号が工具と工作物の擦れ合い接触の為に振幅閾値
47より高くなると、アルゴリズムは再び確認期間に入
る。この場合、信号サンプルは確認期間全体にわたって
振幅閾値47より高いま)であり、確認期間が切れる前
に、振幅閾値より高いサンプルの数が予め設定したIt
!Nに達した時、工具接触事象が発生される。上記の代
りに、振幅閾値より低い4ノンプルを用いることが出来
る。この場合、検出論理は逆にする。N個のサンプルが
確認期間中に計数されない場合警報を発生する。
FIG. 4 illustrates one method for enabling a tool contact detection device to eliminate noise spikes while detecting tool contact signals, namely 'tril) and tool contact confirmation detection methods. are doing. Select and preset an amplitude threshold level 47, which is a minimum multiple of the peak of the continuous traverse noise signal generated by machine tool operation without tool-workpiece contact, e.g. Place it in a place that is twice or three times higher. If desired, the amplitude threshold level can be made to follow changes in the noise level of the machine tool operation. When the noise spike 40 crosses the amplitude threshold, it is detected and trips the detector. The algorithm enters a verification period that is set slightly longer than the maximum known duration of the noise pulse. During this verification period, the algorithm continuously examines signal samples above the amplitude threshold. If fewer than a preset number N of such samples are detected during the verification period, the noise pulse is rejected or discarded as a false touch signal. When the signal rises above the amplitude threshold 47 due to rubbing contact between the tool and workpiece, the algorithm again enters the verification period. In this case, the signal samples are above the amplitude threshold 47 for the entire verification period, and before the verification period expires, the number of samples above the amplitude threshold is set to the preset It
! When N is reached, a tool contact event is generated. Alternatively, a 4 non-pull lower than the amplitude threshold can be used. In this case, the detection logic is reversed. Generate an alarm if N samples are not counted during the verification period.

この場合はへか振幅閾値より低いサンプルの予め設定さ
れた数である。
In this case it is a preset number of samples below the amplitude threshold.

第5a図及び第5b図は、工具接触検出装置が工具接触
信号を検出しながら、I音スパイクを無視することが出
来る様にする別の方法、即ち増数/減数計vlBによる
工具接触検出方法を例示している。ディジタル回路44
の一部分を構成する増数/減数計数器に、カウントTA
の工具接触警報閾値を予め設定しておき、信号サンプル
の振幅が振幅閾値を越える時には、何時でも警報閾値に
向って増数計数し、信号サンプルの振幅が振幅閾値より
小さい時には、何時でも警報閾値から逆の方向に減数計
数する。この代りに、計数器は振幅閾値より高いサンプ
ルで減数計数し、振幅閾値より小さいサンプルで増数計
数してもよい。この場合、警報閾値はカウントOに設定
することが出来る。
Figures 5a and 5b show another method of detecting tool contact using an increment/subtractor vlB, which allows the tool contact detection device to ignore the I-sound spike while detecting the tool contact signal. is exemplified. Digital circuit 44
The increment/decrement counter, which forms part of
The tool contact alarm threshold is set in advance, and whenever the amplitude of the signal sample exceeds the amplitude threshold, the count is increased toward the alarm threshold, and when the amplitude of the signal sample is smaller than the amplitude threshold, the alarm threshold is always set. Count down in the opposite direction from . Alternatively, the counter may count down on samples above the amplitude threshold and count up on samples below the amplitude threshold. In this case, the alarm threshold can be set to count O.

W報閾値のカラシミ〜丁八は、1mの雑音スパイクによ
って警報を発生Jることがない様に、予想される最も長
い雑音スパイクの持続時間の間に生じ得る信号サンプル
の数より大きくなる様に定められる。例えば、第5b図
では、警報閾値のカウントTAはカウント4である(実
際には、これはずっと大きな数のカウントである)。振
幅閾値より高いサンプルを最初に検出してから2番目乃
至5番目のサンプルの時刻に、振幅闇値より高い2つの
サンプルにより、語数器が増数し、振幅闇値より小ざい
サンプルによって計数器が減数されてOに戻る。これに
より雑音スパイクが無視され、警報は出ない。有効な工
具接触信号41は、確認期間全体にわたって、@幅14
値より高いサンプルを発生ずる。この場合、各々のサン
プルが検出されて解析される時に、計数器を増数し、カ
ウント4で接触警報が発生される。工具接触信号はTA
個のサンプルよりも多いサンプルの期間の間高にとイま
り、接触信号が最初に振幅閾値を越えてからT^番目の
信号サンプルで工具接触警報を発生する。
The alarm threshold is set to be greater than the number of signal samples that can occur during the longest expected noise spike duration, so that a 1 m noise spike will not cause an alarm. determined. For example, in Figure 5b, the alarm threshold count TA is count 4 (in reality, this is a much larger count). At the times of the second to fifth samples after the first detection of a sample higher than the amplitude threshold, two samples higher than the amplitude threshold value increment the word counter, and samples smaller than the amplitude threshold value increment the word counter. is subtracted and returns to O. This will cause the noise spike to be ignored and no alarm will be raised. A valid tool contact signal 41 is @width14 throughout the verification period.
Generate samples higher than the value. In this case, as each sample is detected and analyzed, the counter is incremented and a contact alarm is generated at count 4. Tool contact signal is TA
remains high for a period of more than T samples, generating a tool contact alarm at the T^th signal sample after the contact signal first exceeds the amplitude threshold.

減数割数速度は、間隔が密な雑音スパイクによって警報
が出るのを避ける為に、増数計数速度よりも大きくなる
様に設定することが出来る。
The subtraction rate can be set to be greater than the increment count rate to avoid alarms caused by closely spaced noise spikes.

第6a図は振幅闇値より高いサンプルを用いて、第4図
に示した引外し及び接触確認検出方法を実施する為のフ
ローチャートと工具接触信号パータン認識論理を示して
いる。ディジタル回路44は、プログラムされた計OH
であってよいが、2つの計数器を持ち、この何れも、O
から開始して増数計数する第5b図に示した計数器とは
対照的に、Oまで減数計数する。計数器Bが、振幅闇値
より高い最初のサンプルから開始して、全ての信号サン
プルを計数し、0まで減数した時にリセットされる。こ
の計数器が確認期間を決定する。計数器Aが振幅量ピ(
より高い信号サンプルだ【プを計数し、:を数品BがO
に減数した時にリセットされる。計数器AがOに減数し
た時に警報が発生される。
FIG. 6a shows a flowchart and tool contact signal pattern recognition logic for implementing the trip and contact confirmation detection method shown in FIG. 4 using samples above the amplitude dark value. The digital circuit 44 has a programmed meter OH
may have two counters, both of which are O
In contrast to the counter shown in Figure 5b, which counts up starting from 0, it counts down to O. Counter B counts all signal samples starting from the first sample above the amplitude value and is reset when it decrements to zero. This counter determines the confirmation period. Counter A is the amplitude amount pi (
It is a higher signal sample.
It is reset when the number is decreased to . An alarm is generated when counter A decrements to O.

r開始」後の最初の工程49で、オペレータが振幅1;
211Q = Tと設定づる。振幅閾値は実際には第3
図の△/D変換器43がらのカウントの所定の数であり
、1カウントが約2.5ミリボルトを表ゎす。次の工程
50及び51で、計数器AtfiNに設定され、計数器
BがMに設定される。こ)でMはNより大きいか又はそ
れと等しい(M及びNは工程49でオペレータによって
入力される)。この例では、論理の動作の説明を簡単に
する為に、N及びMの両方を3カウントとするが、実際
に使われるり゛ンブルの計数期間及び実際に生じる雑音
スパイクの持続時間は、Nが約15、Mが約20に通常
設定される様になっている。
In the first step 49 after "r start", the operator sets the amplitude to 1;
Set 211Q = T. The amplitude threshold is actually the third
This is a predetermined number of counts in the Δ/D converter 43 in the figure, and one count represents approximately 2.5 millivolts. In the next steps 50 and 51, the counter AtfiN is set and the counter B is set to M. ) where M is greater than or equal to N (M and N are entered by the operator in step 49). In this example, to simplify the explanation of the operation of the logic, both N and M are assumed to be 3 counts, but the actual counting period of the ramble used and the duration of the noise spike that actually occurs are N is normally set to about 15, and M to about 20.

第6a図乃至第6C図について説明すると、最初は計数
器AはN=3カウントになっている。工程52で振幅閾
値より高い全ての信号サンプルを計数するπ1数器Aが
Nであると決定され、従って、工程53で、サンプル1
を検査する。工程54はサンプルの振幅を振幅閾値と比
較することを要求する。この場合、サンプル1は振幅閾
値より低いので、何ら起らず、論理ループ■を経由して
、次のリーンプルが検査される。論理ループ■は、信号
が振幅閾値より小さい場合にたどるものであり、どの語
数器も変化しないことに注意されたい。信号サンプル2
では、雑音スパイク信号が振幅閾値より高くなっており
、計数器AはN=3カウントである。工程52乃至54
を★施した後、論理ループ■を通り、工程55及び56
で両方の計数器A及び8を2に減数することを要求する
。振幅閾値より高い1つのサンプルが検出されると、論
理ループ■及び■をたどらない。信号サンプル3では、
雑音スパイク信号が閾値より高く、この時計数器Aは2
カウント(Nカウントに等しくない)である。工程52
で、工程57ヘブランチし、そこで次のサンプルを検査
して、工程58乃至61に進む。サンプルが振幅閾値よ
り高いので、計数器Aを減数し、その後計数器A=0で
あるかどうかを試験しくこの場合、A=0ではない)、
計数器Bを減数する。この為、両方の計数器が論理ルー
プ■を介して1に減数される。工程62が計数器B=0
であるかどうかを検査する。この場合、B−0ではない
ので、工程52及び57により次のサンプルが検査され
る。信号サンプル4で、雑音スパイクが終了し、この為
信号は振幅閾値より小さい。工程58で論理ループ■ヘ
ブランチし、計数器Bだけが減数される。この時計数器
Bが0になるから、工程62は、工程50及び51で両
方の計数器を3にリセットすることを指示する。
Referring to FIGS. 6a to 6C, initially the counter A counts N=3. The π1 counter A, which counts all signal samples above the amplitude threshold in step 52, is determined to be N, and therefore, in step 53, sample 1
Inspect. Step 54 calls for comparing the amplitude of the sample to an amplitude threshold. In this case, since sample 1 is below the amplitude threshold, nothing happens and the next lean pull is tested via logic loop (2). Note that logic loop ■ is followed when the signal is less than the amplitude threshold, and none of the word counters change. Signal sample 2
, the noise spike signal is higher than the amplitude threshold and counter A has N=3 counts. Steps 52 to 54
After applying ★, it passes through the logical loop ■, and steps 55 and 56
requires both counters A and 8 to be reduced to 2. If one sample higher than the amplitude threshold is detected, do not follow logic loops ■ and ■. In signal sample 3,
The noise spike signal is higher than the threshold, and this clock counter A is 2
count (not equal to N count). Step 52
The process then branches to step 57, where the next sample is tested, and the process proceeds to steps 58-61. Since the sample is above the amplitude threshold, we decrement the counter A and then test whether the counter A=0 (in this case, A=not 0).
Decrement counter B. For this reason, both counters are reduced to 1 via logic loop 2. Step 62 is counter B=0
Check whether it is. In this case, it is not B-0, so steps 52 and 57 test the next sample. At signal sample 4, the noise spike ends, so the signal is less than the amplitude threshold. At step 58, a branch is made to logic loop 2, where only counter B is decremented. Since this counter B reaches 0, step 62 instructs steps 50 and 51 to reset both counters to 3.

信号サンプル5で、接触信号が開始し、信号は伽幅閾値
より高くなる。両方の計数器A及びBが論理ループ■を
介して2に減数される。信号サンプル6で、接触信号が
引続いて上昇し、この為振幅閾値より高いサンプルが検
出される。計数器Aが2である(Nに等しくない)ので
、両方の計数器は次に論理ループ■を介して1に減数さ
れる。
At signal sample 5, the touch signal begins and the signal becomes higher than the width threshold. Both counters A and B are reduced to 2 via logic loop ■. At signal sample 6, the touch signal continues to rise, so that a sample above the amplitude threshold is detected. Since counter A is 2 (not equal to N), both counters are then reduced to 1 via logic loop ■.

信号サンプル7で、接触信号が引続いて上昇し、この為
信号は振幅閾値より高い。計数器Aが工程59で0に減
数され、工程60で工程63ヘブランチし、そこで接触
検出警報が発生される。これがプログラムの終りである
At signal sample 7, the touch signal continues to rise so that the signal is above the amplitude threshold. Counter A is decremented to 0 in step 59 and branches to step 63 in step 60 where a touch detection alarm is generated. This is the end of the program.

まとめて云えば、両方の計数器が振幅閾値より高いり′
ンプルによって始動する。確認期間を決定する計数器B
が、自分と計数器Aをリセットする前に、この後のM個
のサンプルを計数する。計数器Aがこの後の振幅閾値よ
り高いサンプルを計数する様に設定されている時、計数
器Aが計数器Bによってリセットされる前に計数器Aが
IWのサンプル番計数すると、工具接触情報を表わす警
報が発生される。そうでなければ、別の振幅閾値より高
いサンプルにより計数器BのMカウントから成る別の確
認期間が開始されるまで、両方の計数器はリセットされ
る。
In summary, if both counters are above the amplitude threshold,
Start by sample. Counter B that determines the confirmation period
counts the next M samples before resetting itself and counter A. When counter A is set to count samples higher than the subsequent amplitude threshold, if counter A counts the number of samples of IW before counter A is reset by counter B, the tool contact information An alarm indicating that Otherwise, both counters are reset until another verification period of M counts of counter B is initiated by another sample above the amplitude threshold.

この代りの方式として、第7a図乃至17c図に示すよ
うに、計数器Aはこの後の振幅ra+iより低いサンプ
ルを計数する様に設定することが出来る。計数器AIf
iNIINのサンプルを計数しない内に計数器BがOに
なると、工具接触情報を表わす警報が発生される。計数
器AがN個のサンプルを計数すると、両方の計数器へ及
びBがリセットされる。この代替方式を示す第7a図及
び第7c図の例では、M=6及びN=3である。工程6
4乃至66は最初の方式と同じである。工程67及び6
8で、サンプル1が検査され、振幅閾値より低いので、
次のサンプルが検査される。サンプル2は振幅閾値より
高いので、工程69乃至71により、計数器Bが減数さ
れる。このとき計数器BはOではないので、サンプル3
が検査される。このサンプルは振幅閾値より低くないの
で(工程72)、計数器Bが再び減数される。論理ルー
プをたどることにより、信号サンプル4は振幅閾値より
低いので、工程72乃至74により、計数器Aが減数さ
れ、このとき計数器Aは0ではないので、計数器Bが再
び減数される。サンプル5乃至7は全部振幅閾値より高
く、B=Oになるまで、計数器Bを繰り返し減数する。
As an alternative, counter A can be set to count subsequent samples below amplitude ra+i, as shown in FIGS. 7a-17c. Counter AIf
If counter B reaches O before counting iNIIN samples, an alarm representing tool contact information is generated. When counter A counts N samples, both counters and B are reset. In the example of FIGS. 7a and 7c illustrating this alternative scheme, M=6 and N=3. Process 6
4 to 66 are the same as the first method. Steps 67 and 6
At 8, sample 1 is tested and is below the amplitude threshold, so
The next sample is tested. Since sample 2 is above the amplitude threshold, counter B is decremented by steps 69-71. At this time, counter B is not O, so sample 3
is inspected. Since this sample is not below the amplitude threshold (step 72), counter B is decremented again. Following the logic loop, steps 72-74 cause counter A to be decremented since signal sample 4 is below the amplitude threshold, and since counter A is not zero, counter B is decremented again. Samples 5-7 are all above the amplitude threshold and counter B is decremented repeatedly until B=O.

B=Oになると工程70でブランチして、接触警報を発
生する(工程75)。
When B=O, the process branches to step 70 and a contact alarm is generated (step 75).

静かな工作機械の場合の様に、振幅閾値より低いサンプ
ルがない場合、所定数の計数の後、計数器Bが直接的に
0になり、警報が発生される。所定数の振幅閾値より低
いサンプルを検出した時、雑音スパイクが即座に排除さ
れることに注意されたい。
If there are no samples below the amplitude threshold, as in the case of a quiet machine tool, after a predetermined number of counts, counter B goes directly to zero and an alarm is generated. Note that the noise spike is immediately rejected when a sample below a predetermined number of amplitude thresholds is detected.

第8a図は、第5a図及び第5b図に示した増数/減数
計数器による方式を実施する為のフローチャー1−であ
り、工具接触信号パターン認識論理を示している。この
方法は、サンプルが振幅閾値より低ければ増数計数し、
サンプルが振幅閾値より高ければ減数計数する1つの計
数器を用いる。
FIG. 8a is a flowchart 1- for implementing the increment/decrement counter method shown in FIGS. 5a and 5b, and shows tool contact signal pattern recognition logic. This method increments if the sample is below the amplitude threshold;
One counter is used that counts down if the sample is above the amplitude threshold.

計数器がOまで減数すると、装置が警報を出す。When the counter decrements to O, the device issues an alarm.

「開始」後の最初の工程76乃至78は、オペレータが
保幅閾値=王と設定し、計数器=Nとし、サンプルが検
査される。この例では、説明を簡単にする為にN=3で
ある。信号サンプル1が振幅閾値より低く、計数器はN
に設定されている。このとき、工程79及び80を含む
論理ループ■をたどり、次のサンプルを検査する。信号
サンプル2は雑音スパイク信号であり、計数器はまだN
である。次に論理ループ■及び工程81及び82により
、計数器は2に減数されるが、Oではないので、次のサ
ンプルが検査される。雑音スパイクによる信号サンプル
3は振幅閾値より高く、同じ論理ループにより、計数器
が1に減数される。信号サンプル4は、雑音パルスが終
了した為に、振幅閾値より低い。このため工程80で、
論理ループ■へブランチし、工程83により、計数器が
2に増数される。
The first step 76-78 after "Start" is for the operator to set the retention width threshold = King, the counter = N, and the sample to be inspected. In this example, N=3 to simplify the explanation. Signal sample 1 is below the amplitude threshold and the counter is N
is set to . At this time, the logic loop (2) including steps 79 and 80 is followed to test the next sample. Signal sample 2 is a noise spike signal and the counter is still N
It is. Then, by logic loop ① and steps 81 and 82, the counter is reduced to 2, but not O, so the next sample is tested. Signal sample 3 due to the noise spike is above the amplitude threshold and the same logic loop reduces the counter to one. Signal sample 4 is below the amplitude threshold because the noise pulse has ended. Therefore, in step 80,
Branching to logic loop 2, step 83 increments the counter to two.

信号サンプル5は接触信号の初めにあり、振幅閾値より
高い。論理ループ■により、計数器が1に減数される。
Signal sample 5 is at the beginning of the touch signal and is above the amplitude threshold. The logic loop ■ decrements the counter to one.

上昇する接触信号からの信号サンプル6が取出され、振
幅閾値より高いま)である。
A signal sample 6 from the rising touch signal is taken (until above the amplitude threshold).

工程81及び82で、計数器がOに減数され、工程84
ヘブランチし、接触警報が発生される。これがプログラ
ムの終りである。警報が発生される為には、その前に、
振幅閾値より高いサンプルの数が振幅閾値より低いサン
プルの数より予定数だ  ゛け越えていなければならな
い。監視する旋盤又はその他の工作機械が比較的静かな
動作機構を持つていて、その振幅が設定した振幅閾値を
越える様な雑音スパイクを発生しない場合、第6a図、
第7a図又は第8a図に示した工具接触信号パターン認
識論理は通常のルーチンをたどり、徐々に上昇する接触
工具信号を検出して、有効な警報を発生する。第6a図
では、信号サンプルが振幅閾値を越えるまで、論理ルー
プ■をたどる。振幅閾値より高い最初のサンプルにより
、両方の計数器が論理ループ■によって減数される。そ
の後のサンプルは振幅閾値より高く、計数器AはNでは
な(、したがるて習報が発生されるまで、論理ループ■
を何回か通る。第7a図については前に述べた。
In steps 81 and 82, the counter is decremented to O, and step 84
branch, and a contact alert is generated. This is the end of the program. Before an alarm can be issued,
The number of samples above the amplitude threshold must exceed the number of samples below the amplitude threshold by a predetermined number. If the lathe or other machine tool to be monitored has a relatively quiet operating mechanism and does not generate noise spikes whose amplitude exceeds the set amplitude threshold, then FIG.
The tool contact signal pattern recognition logic shown in FIGS. 7a or 8a follows a normal routine to detect a gradually increasing contact tool signal and generate a valid alarm. In FIG. 6a, the logic loop ■ is followed until the signal sample exceeds the amplitude threshold. The first sample above the amplitude threshold causes both counters to be decremented by the logic loop ■. Subsequent samples are above the amplitude threshold and counter A is not N (so the logic loops until a training alarm is generated)
I passed through several times. Figure 7a was discussed above.

第8a図について云うと、サンプルが振幅同値より低い
とき、振幅同値より高いサンプルが検出されるまで、論
理ループ■を通る。その後、警報が発生されるまで、論
理ループ■を何回か通る。
Referring to FIG. 8a, when a sample is below the amplitude equivalence, logic loop 2 is passed through until a sample above the amplitude equivalence is detected. Thereafter, the logic loop ■ is passed through several times until an alarm is generated.

この振動感知工具接触検出装置は単独の装置としても効
用があるし、数値制御の工作機械中にも用いることが出
来る。切削工具をオンラインで工作物の寸法を検査する
為のプローブとして使う利点は前に説明した。この接触
検出器及び方法の別の利点は、それを音響式1具破損検
出器と組合せて、工具接触兼工具破損検出装置に容易に
組合せることが出来ることである。
This vibration sensing tool contact detection device is useful as a stand-alone device, and can also be used in numerically controlled machine tools. The advantages of using cutting tools as probes for on-line inspection of workpiece dimensions have been previously discussed. Another advantage of this contact detector and method is that it can be easily combined with an acoustic single tool breakage detector into a tool contact and tool breakage detection system.

この発明を好ましい実施例について図示し且つ説明した
が、当業者であれば、この発明の範囲内で種々の変更が
可能であることは云うまでもない。
Although the invention has been illustrated and described with reference to preferred embodiments, it will be appreciated that many modifications can be made within the scope of the invention by those skilled in the art.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は加速度計の交代的な位置を示す横形タレット旋
盤の部分的な側面図である。第2図は交代的なセンサの
位置を示す竪形タレット旋盤の簡単な側面図である。第
3図は工具接触検出装置のブロック図である。第4図は
スパイク状雑音が存在した場合の、引外し及び接触確認
検出方法を例示するためのアナログ信号処理による出力
の振動信号を示すグラフである。第5a図及び第5b図
は増¥!i/減数計数器による接触検出方法に関連して
、振動信号と増数/計数器のカウントを示すグラフであ
る。第6a図は振幅同値より高いサンプルを利用する1
番目の(引外し及び確認)方法のプログラムのフローチ
ャートである。第6b図は計数器へ及びBのカウントを
示すグラフである。 第6C図は幾つかのサンプル時刻に於ける雑音スパイク
と接触信号を示すグラフである。第7a図は閾値より低
いサンプルを用いる別の方法の70−チャートである。 第7b図及び第7C図は、第7a図の場合の計数器のカ
ウントと、雑音及び接触信号を夫々示すグラフである。 第8a図は2番目の(増数/減数計数器による)方法の
プログラムのフローヂャートである。@8b図は有効な
警報までのカウントを示すグラフである。第8C図は幾
つかのサンプル時刻に於ける雑音スパイク及び接触信号
を示すグラフである。 11:主軸 12.25:チャック 13.26:治具 14.27:工作物 16.30:工具タレット 17.31:工具柱 18.32:工具ホルダ及び切削挿着体21.23.3
3.35:振動センサ 19:タレット台
FIG. 1 is a partial side view of a horizontal turret lathe showing alternating positions of the accelerometers. FIG. 2 is a simplified side view of a vertical turret lathe showing alternating sensor locations. FIG. 3 is a block diagram of the tool contact detection device. FIG. 4 is a graph showing a vibration signal output by analog signal processing to illustrate the trip and contact confirmation detection method when spike noise is present. Figures 5a and 5b are extra ¥! 2 is a graph showing vibration signals and increment/counter counts in connection with the i/decrement counter contact detection method; Figure 6a shows 1 using samples higher than the amplitude equivalence.
FIG. 3 is a flowchart of a program for the second (tripping and confirmation) method; FIG. Figure 6b is a graph showing the counts of B to the counter. FIG. 6C is a graph showing noise spikes and touch signals at several sample times. Figure 7a is a 70-chart of another method using samples below the threshold. Figures 7b and 7c are graphs showing the counter counts, noise and touch signals, respectively, for the case of Figure 7a. FIG. 8a is a program flowchart for the second (increment/decrement counter) method. Figure @8b is a graph showing the count to valid alarm. FIG. 8C is a graph showing noise spikes and touch signals at several sample times. 11: Spindle 12.25: Chuck 13.26: Jig 14.27: Workpiece 16.30: Tool turret 17.31: Tool column 18.32: Tool holder and cutting insert 21.23.3
3.35: Vibration sensor 19: Turret stand

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)工作機械で工作物に対する切削工具の初期接触を音
響式に検出する装置に於て、 共振周波数を中心とする周波数に対する感度が最も高い
振動センサであって、工具と工作物の界面に於ける振動
を感知する様に前記工作機械に配置されていて、これら
の振動並びにその他の振動を電気信号に変換する振動セ
ンサと、 機械の一層低い振動周波数の雑音を弁別する為に、前記
振動信号を高域通過ろ波し且つ増幅する手段、及び該信
号を整流し低域通過ろ波して、前記共振周波数を中心と
する帯域内のエネルギを検出する手段を含むアナログ予
備処理装置と、該予備処理装置の出力に出る単一極性信
号を標本化して、各サンプルをディジタル形式に変換す
る手段と、 工具と工作物の接触がない状態で前記工作機械の運転に
よって発生される連続的な雑音レベルよりも所定の最小
限の倍数だけ高い既知の振幅閾値レベルと各サンプルを
比較する手段、及び前記振幅閾値より高い少なくとも1
つのサンプルが検出された後に直ちに接触警報信号を発
生する手段を持っていて、該接触警報信号を、前記切削
工具の前進を停止する為に工作機械の制御部に送る様に
するディジタル回路とを有する装置。 2)特許請求の範囲第1項に記載した装置に於て、前記
振動センサが40KHzより高い共振周波数を持つ高周
波数加速度計である装置。 3)特許請求の範囲第1項に記載した装置に於て、前記
低域通過ろ波のカットオフ周波数が500Hzより低く
、前記標本化手段の標本化周波数がエイリアシングを防
止する為に1KHzより高い標本化周波数である装置。 4)特許請求の範囲第1項に記載した装置に於て、前記
ディジタル回路が、虚偽の警報を防止する為に、振幅閾
値より高い1つのサンプルを検出した後に工具の接触を
確認し、且つ接触前のスパイク状雑音パルスを無視する
手段を含んでいる装置。 5)工作機械で切削工具挿着体と工作物の間の接触を検
出する工具接触監視装置に於て、 挿着体と工作物の界面に於ける振動並びに工作機械のそ
の他の雑音を表わす電気信号を発生する広帯域振動セン
サと、 振動周波数が一層低い機械の雑音を弁別する為に、前記
振動信号を高域通過ろ波して増幅する手段、及び該信号
を整流して低域通過ろ波する両波エネルギ検出手段を含
むアナログ信号処理手段と、該アナログ処理手段の単一
極性の出力信号を標本化して、各サンプルをディジタル
形式に変換する手段と、 ことごとくの信号サンプルを検査して、連続的なトラバ
ース雑音信号レベルに最小限の倍数を乗じた値に設定さ
れた振幅閾値レベルよりも信号の振幅が大きい時を検出
する手段、所定の確認期間の間、前記振幅閾値より高い
まゝである有効な接触信用を検出し、且つ前記振幅閾値
より高いスパイク状雑音パルスを虚偽接触警報として排
除する手段、及び前記工具挿着体の前進を停止する為に
使うべき接触警報信号を発生する手段で構成されたディ
ジタル・パターン認識回路とを有する工具接触監視装置
。 6)特許請求の範囲第5項に記載した工具接触監視装置
に於て、雑音パルスを排除し且つ工具接触信号を検出す
る前記手段が、前記確認期間中の前記振幅閾値より高い
サンプルを計数し、該確認期間中に予め設定された数の
、前記振幅閾値より高いサンプルが検出されない時に排
除する計数手段で構成される工具接触監視装置。 7)特許請求の範囲第6項に記載した工具接触監視装置
に於て、前記計数手段が2つの計数器で構成され、一方
の計数器は全てのサンプルを計数し、他方の計数器は前
記振幅閾値より高いサンプルだけを計数する工具接触監
視装置。 8)特許請求の範囲第5項に記載した工具接触監視装置
に於て、雑音パルスを排除し且つ工具接触信号を検出す
る前記手段が、前記確認期間中に前記振幅閾値より低い
サンプルを計数し、該確認期間中に予め設定された数の
、前記振幅閾値より低いサンプルが検出された時にスパ
イク状雑音パルスを排除する手段で構成されている工具
接触監視装置。 9)特許請求の範囲第5項に記載した工具接触監視装置
に於て、雑音パルスを排除し且つ工具接触信号を検出す
る前記手段が、前記振幅閾値より高いサンプルで増数計
数し、前記振幅閾値より低いサンプルで減数計数するか
、或いはその逆の動作をし、前記振幅閾値より高いサン
プルの数が前記振幅閾値より低いサンプルの数より予定
の数だけ越える時に警報を出す増数/減数計数器で構成
される工具接触監視装置。 10)特許請求の範囲第5項に記載した工具接触監視装
置に於て、前記振動センサが高周波数加速度計であり、
前記エネルギ検出手段が整流器と500Hzより低いカ
ットオフ周波数を持つ低域通過ろ波器とで構成されてい
て、前記標本化手段の信号標本化速度でエイリアシング
防止ろ波器用を行なう工具接触監視装置。 11)工作機械で工作物に対する切削工具挿着体の初期
接触を検出する方法に於て、 前記工具挿着体が工作物に向ってゆっくりと前進して擦
れ合い接触をした時の工作機械の振動を感知して、該振
動を電気信号に変換し、 振動周波数が一層低い機械の雑音を弁別する為に増幅並
びに帯域ろ波し、次いで整流及び低域通過ろ波作用によ
って帯域内のエネルギを検出することによって前記振動
信号を予備処理し、この処理による出力信号は、工具接
触事象の表示、工作機械の機構によって発生された振幅
の大きい雑音スパイク及び連続的なトラバース雑音を含
んでおり、 前記出力信号を標本化して、各サンプルをディジタル形
式に変換し、 前記工作機械の連続的なトラバース雑音信号レベルより
も高い振幅検出閾値に対してことごとくの信号サンプル
を検査して、前記閾値より高いサンプルを検出し、その
後、振幅の大きいスパイク状雑音パルスの既知の最大の
持続時間より長い期間の間、前記閾値より高いサンプル
及び前記閾値より低いサンプルの何れか一方を検査する
と共に、雑音パルスを虚偽警報として無視し、前記閾値
より高いサンプルが前記期間全体を通じて検出された時
に工具接触警報を発生する工程から成る方法。 12)特許請求の範囲第11項に記載した方法に於て、
前記振幅検出閾値が予め設定されていて、前記連続的な
トラバース雑音信号の信号ピークの約2倍乃至3倍であ
る方法。 13)特許請求の範囲第12項に記載した方法に於て、
前記閾値より高いサンプル及び前記閾値より低いサンプ
ルが第1の計数器で計数され、前記閾値より高いサンプ
ルだけが第2の計数器で計数され、該第1の計数器が予
め設定された数のサンプルを計数した後に両方の計数器
がリセットされ、前記期間が終る前に予め設定された数
の前記閾値より高いサンプルを計数した後に該第2の計
数器が前記接触警報を発生する方法。 14)特許請求の範囲第12項に記載した方法に於て、
前記閾値より低いサンプルが計数され、前記期間が終る
前に、予め設定された数が計数されない時に前記警報が
発生される方法。 15)特許請求の範囲第11項に記載した方法に於て、
工作機械の機構によって振幅が大きい雑音スパイクが発
生されない場合、予め設定された数の前記閾値より高い
サンプルを計数した直後に、前記接触警報が発生される
方法。
[Claims] 1) In a device for acoustically detecting the initial contact of a cutting tool with a workpiece in a machine tool, a vibration sensor having the highest sensitivity to frequencies centered around the resonance frequency, a vibration sensor located on the machine tool to sense vibrations at the interface of the workpiece and converting these vibrations as well as other vibrations into electrical signals and to discriminate noise at lower vibration frequencies of the machine; an analog device comprising means for high-pass filtering and amplifying said vibration signal, and means for rectifying and low-pass filtering said signal to detect energy in a band centered on said resonant frequency. a preprocessing device; means for sampling the unipolar signal at the output of the preprocessing device and converting each sample into digital form; means for comparing each sample with a known amplitude threshold level that is a predetermined minimum multiple higher than a continuous noise level that
a digital circuit having means for generating a contact alarm signal immediately after one sample is detected, the contact alarm signal being sent to a control of the machine tool for stopping advancement of the cutting tool; equipment with 2) The apparatus of claim 1, wherein the vibration sensor is a high frequency accelerometer with a resonant frequency higher than 40 KHz. 3) In the apparatus according to claim 1, the cut-off frequency of the low-pass filter is lower than 500 Hz, and the sampling frequency of the sampling means is higher than 1 KHz to prevent aliasing. A device that is the sampling frequency. 4) The apparatus according to claim 1, wherein the digital circuit verifies tool contact after detecting one sample above an amplitude threshold to prevent false alarms, and Apparatus including means for ignoring spike-like noise pulses prior to contact. 5) In a tool contact monitoring device that detects contact between a cutting tool insert and a workpiece in a machine tool, electrical signals representing vibrations at the interface between the insert and the workpiece as well as other machine tool noises are used. a broadband vibration sensor for generating a signal; means for high-pass filtering and amplifying said vibration signal to discriminate against machine noise with lower vibration frequencies; and means for rectifying and low-pass filtering said signal. means for sampling the unipolar output signal of the analog processing means and converting each sample to digital form; examining every signal sample; means for detecting when the amplitude of the signal is greater than an amplitude threshold level set at a continuous traversal noise signal level multiplied by a minimum multiple, and remains above said amplitude threshold for a predetermined verification period; means for detecting a valid contact confidence that is, and rejecting spike-like noise pulses higher than said amplitude threshold as false contact alarms, and generating a contact alarm signal to be used to stop advancement of said tool insert; and a digital pattern recognition circuit comprising means for monitoring tool contact. 6) A tool contact monitoring device according to claim 5, wherein said means for rejecting noise pulses and detecting tool contact signals counts samples higher than said amplitude threshold during said verification period. , a tool contact monitoring device comprising counting means for rejecting when a preset number of samples higher than the amplitude threshold are not detected during the verification period. 7) In the tool contact monitoring device according to claim 6, the counting means is composed of two counters, one counter counts all the samples, and the other counter counts all the samples. A tool contact monitor that only counts samples above an amplitude threshold. 8) A tool contact monitoring device according to claim 5, wherein said means for rejecting noise pulses and detecting tool contact signals counts samples lower than said amplitude threshold during said verification period. , means for rejecting a spike-like noise pulse when a predetermined number of samples below the amplitude threshold are detected during the verification period. 9) In the tool contact monitoring device as set forth in claim 5, the means for rejecting noise pulses and detecting tool contact signals increments with samples higher than the amplitude threshold; an increment/decrease count that performs subtraction counting on samples below a threshold, or vice versa, and issues an alarm when the number of samples above the amplitude threshold exceeds the number of samples below the amplitude threshold by a predetermined number; A tool contact monitoring device consisting of a 10) In the tool contact monitoring device according to claim 5, the vibration sensor is a high frequency accelerometer,
A tool contact monitoring system, wherein said energy detection means comprises a rectifier and a low pass filter having a cut-off frequency lower than 500 Hz, and wherein the signal sampling rate of said sampling means provides anti-aliasing filtering. 11) In a method for detecting the initial contact of a cutting tool insert with a workpiece in a machine tool, when the tool insert slowly advances toward the workpiece and makes rubbing contact, It senses vibrations, converts them into electrical signals, amplifies and band-pass filters them to discriminate against mechanical noise with lower vibration frequencies, and then rectifies and low-pass filters the energy in the band. pre-processing the vibration signal by detecting, the output signal of this processing including an indication of a tool contact event, a high amplitude noise spike generated by a mechanism of the machine tool, and a continuous traverse noise; sampling the output signal and converting each sample to digital form; testing every signal sample against an amplitude detection threshold greater than a continuous traverse noise signal level of the machine tool; and testing every signal sample above the threshold; detecting the noise pulse, and then examining one of the samples above the threshold and the samples below the threshold for a period longer than the maximum known duration of a large amplitude spike-like noise pulse; ignoring as an alarm and generating a tool contact alarm when samples higher than the threshold are detected throughout the period. 12) In the method described in claim 11,
The amplitude detection threshold is preset and is approximately two to three times the signal peak of the continuous traverse noise signal. 13) In the method described in claim 12,
Samples above the threshold and samples below the threshold are counted in a first counter, only samples above the threshold are counted in a second counter, and the first counter Both counters are reset after counting samples, and the second counter generates the contact alarm after counting a preset number of samples above the threshold before the end of the period. 14) In the method described in claim 12,
The method in which samples below the threshold are counted and the alarm is generated when a preset number is not counted before the end of the period. 15) In the method described in claim 11,
The contact alarm is generated immediately after counting a preset number of samples higher than the threshold if no noise spikes of high amplitude are generated by the mechanism of the machine tool.
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US645203 1991-01-24

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FR (1) FR2569879B1 (en)
GB (1) GB2163850B (en)
IT (1) IT1200714B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008000828A (en) * 2006-06-20 2008-01-10 Citizen Seimitsu Co Ltd Nc lathe and tool condition detecting method for cutting tool in nc lathe

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1182226B (en) * 1985-05-24 1987-09-30 Grandi Servizi Spa PROCEDURE AND EQUIPMENT TO AFFECT AN INDELEBLE MARK ON SURFACES, FLAT OR SLIGHTLY CURVED, IN PARTICULAR, OF MOTOR VEHICLES OR SIMILAR
US4724524A (en) * 1985-06-12 1988-02-09 General Elec. Co. Vibration-sensing tool break and touch detector optimized for machining conditions
US4704693A (en) * 1985-06-28 1987-11-03 General Electric Company Acoustic tool touch detector with minimized detection delay
US4782452A (en) * 1986-08-25 1988-11-01 General Electric Company Acoustic detection of milling tool touch to a workpiece
US4807167A (en) * 1987-03-18 1989-02-21 General Electric Company Rapid method of digital automatic gain control
USRE34946E (en) * 1987-05-05 1995-05-23 New Holland North America, Inc. Method and apparatus for adjusting a shear bar relative to a cutter head
CS270004B1 (en) * 1987-12-12 1990-06-13 Valenta Jiri Method of cutting process trajectory adaptive control and device for realization of this method
US4885676A (en) * 1988-03-09 1989-12-05 Storage Technology Corporation Control loop instability detection and correction apparatus
US5018342A (en) * 1990-04-13 1991-05-28 Ford New Holland, Inc. Method for shear bar adjustment in a forage harvester
US5201292A (en) * 1991-08-30 1993-04-13 Loral Aerospace Corp. Apparatus and method for detecting vibration patterns
US5224835A (en) * 1992-09-02 1993-07-06 Viking Pump, Inc. Shaft bearing wear detector
US5485752A (en) * 1992-09-25 1996-01-23 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Apparatus for detecting contact with rotating body
GB9305687D0 (en) * 1993-03-19 1993-05-05 Renishaw Metrology Ltd A signal processing for trigger probe
US5579232A (en) * 1993-03-29 1996-11-26 General Electric Company System and method including neural net for tool break detection
FR2710283B1 (en) * 1993-09-22 1996-04-05 Nord Productique Method and devices for measuring railway wheels before reprofiling.
JPH0822394A (en) * 1994-07-08 1996-01-23 Minolta Co Ltd Signal processor
GB9415338D0 (en) * 1994-07-29 1994-09-21 Renishaw Plc Trigger probe circuit
DE19747798A1 (en) * 1997-10-30 1999-05-12 Bosch Gmbh Robert Initialization of the tool position on a grinding machine
US6704671B1 (en) * 1999-07-22 2004-03-09 Avid Technology, Inc. System and method of identifying the onset of a sonic event
US6507165B2 (en) * 2000-02-10 2003-01-14 Fanuc Ltd. Controller for machine
ATE363060T1 (en) * 2001-09-05 2007-06-15 Renishaw Plc TRIGGERING A BUTTON
DE10146895A1 (en) * 2001-09-24 2003-04-24 Siemens Ag Evaluation of the decay behavior of a test object
CA2571275A1 (en) * 2005-12-15 2007-06-15 Ingersoll Machine Tools, Inc. Determining cutting tool dimensions and run-out using acoustic emissions
US7538663B2 (en) 2007-01-26 2009-05-26 Csi Technology, Inc. Enhancement of periodic data collection by addition of audio data
DE502007003080D1 (en) * 2007-05-25 2010-04-22 Integrated Dynamics Eng Gmbh Method and device for frequency response correction in vibration isolation systems
US8448515B2 (en) * 2009-12-17 2013-05-28 Dieterich Standard, Inc. Differential pressure measuring probe with bottoming indicator
US9377282B2 (en) * 2013-09-03 2016-06-28 Mitutoyo Corporation Method for validating a workpiece measurement in a dimensional metrology hand tool
EP3077154A1 (en) * 2013-12-04 2016-10-12 CeramTec GmbH Tool having preventative fracture, breakage, crack and wear detection
US9383236B2 (en) 2014-09-18 2016-07-05 Dieterich Standard, Inc. Process measurement probe bottoming indicator
US20170038760A1 (en) * 2015-08-08 2017-02-09 General Electric Company Machine toolpath compensation using vibration sensing
EP3359110B1 (en) * 2015-10-09 2020-02-19 Kpr U.S., Llc Compression garment compliance
JP2017173076A (en) * 2016-03-23 2017-09-28 Ntn株式会社 State monitoring system and wind generator system with the same
US10311703B1 (en) 2018-02-09 2019-06-04 Computational Systems, Inc. Detection of spikes and faults in vibration trend data

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57172218A (en) * 1981-04-17 1982-10-23 Komatsu Ltd Detector for tool defect
JPS57173462A (en) * 1981-04-15 1982-10-25 Yoshiaki Shiono Detector for instant when tool and material to be worked start to contact with each other

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1197076A (en) * 1966-08-11 1970-07-01 Toyoda Machine Works Ltd A Feed Control Device with a Safety System
US3590670A (en) * 1969-03-24 1971-07-06 Gen Electric Machine tool cutting indication and control
DE2125426A1 (en) * 1971-05-21 1972-11-23 Georg Müller Kugellagerfabrik KG, 8500 Nürnberg Method and circuit for monitoring cutting tools on processing machines
US3822385A (en) * 1973-09-14 1974-07-02 Bell Northern Research Ltd Noise pulse rejection circuit
US3961271A (en) * 1975-02-07 1976-06-01 International Telephone And Telegraph Corporation Pulse width and amplitude screening circuit
US4118792A (en) * 1977-04-25 1978-10-03 Allen-Bradley Company Malfunction detection system for a microprocessor based programmable controller
FR2404881A1 (en) * 1977-10-03 1979-04-27 Commissariat Energie Atomique METHOD AND DEVICE FOR DETECTION OF THE PRESENCE OF A PHYSICAL PHENOMENON
DE2837842A1 (en) * 1978-08-30 1980-03-13 Anschuetz & Co Gmbh ARRANGEMENT CONTROLLING ARRANGEMENT
US4287565A (en) * 1978-09-29 1981-09-01 Robert Bosch Gmbh Monitoring system for program controlled apparatus
US4355359A (en) * 1979-03-23 1982-10-19 Nissan Motor Company, Limited Control system for internal combustion engines
US4451892A (en) * 1980-01-31 1984-05-29 Mcmurtry David R Method of and apparatus for measuring distances in numerically controlled machine tools
JPS571658A (en) * 1980-05-29 1982-01-06 Shigiya Seiki Seisakusho:Kk Detection apparatus for gap eliminator of grinding machine
DE3029957C2 (en) * 1980-08-07 1983-05-11 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Device for determining the wear on cutting tools by evaluating the vibrations occurring on the cutting tool
JPS57114305A (en) * 1980-12-27 1982-07-16 Toyoda Mach Works Ltd Boring quill
SE428540B (en) * 1981-04-13 1983-07-11 Wibra Kb SET AND DEVICE FOR MONITORING OF THE TOOL STATUS IN A TOOL MACHINE WITH CYCLE PROCESSING
US4428055A (en) * 1981-08-18 1984-01-24 General Electric Company Tool touch probe system and method of precision machining
JPS58106464A (en) * 1981-12-21 1983-06-24 Advantest Corp Glitch detecting and measuring instrument
US4471444A (en) * 1982-04-02 1984-09-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce Rotating tool wear monitoring apparatus
GB2133881B (en) * 1983-01-12 1986-06-25 Production Eng Res Apparatus for monitoring tool life
US4574633A (en) * 1983-02-04 1986-03-11 Citizen Watch Company Limited Apparatus for detecting tool damage in automatically controlled machine tool
NZ208780A (en) * 1983-07-05 1988-02-29 Univ Western Australia Contact sensing device
US4520674A (en) * 1983-11-14 1985-06-04 Technology For Energy Corporation Vibration monitoring device
US4562392A (en) * 1984-08-29 1985-12-31 General Electric Company Stylus type touch probe system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57173462A (en) * 1981-04-15 1982-10-25 Yoshiaki Shiono Detector for instant when tool and material to be worked start to contact with each other
JPS57172218A (en) * 1981-04-17 1982-10-23 Komatsu Ltd Detector for tool defect

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008000828A (en) * 2006-06-20 2008-01-10 Citizen Seimitsu Co Ltd Nc lathe and tool condition detecting method for cutting tool in nc lathe

Also Published As

Publication number Publication date
IT8521964A0 (en) 1985-08-21
DE3530560A1 (en) 1986-03-13
FR2569879B1 (en) 1988-09-30
GB2163850B (en) 1988-05-18
GB8519140D0 (en) 1985-09-04
JPH0436824B2 (en) 1992-06-17
DE3530560C2 (en) 1998-04-09
GB2163850A (en) 1986-03-05
IT1200714B (en) 1989-01-27
US4631683A (en) 1986-12-23
FR2569879A1 (en) 1986-03-07

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